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摘要：本文介绍了深圳某市政建设工程项目高边坡设计，分析了该高边坡工程地质条件及基本特征。在此基础上研究了影响边坡失稳的因素，通过施工阶段地质核查，按照“经济合理，工期短工程技术可行，治理效果安全可靠”的设计原则，采用锚杆锚索对设计方案进行了优化加固。本边坡治理思路可以为同类型高边坡设计提供设计参考。
关键词：高边坡；稳定性；综合评价；方案优选
引言
项目边坡临近莲花山断裂带的次生断裂，原设计采用放坡+锚杆+锚索加固设计。经现场开挖，地质核查，对其原方案进行了稳定性分析、方案优选做了全面研究，可为今后类似边坡加固预防和治理具有较好的示范作用。论文内容主要如下：
1.高边坡区域地质情况分析
项目区的原始地貌以冲洪积平原为主，其高边坡路段为台地地貌。整体地形为四面环山，中间区域为较宽广、平坦河流平原，局部分布小山丘，地形起伏较大。沿线地面高程为1m～68.7m，最低点位于吉水门溪河流处，最高点位于K1+630右侧山顶处，最大高差67.7m，沿线整体地势北高南低，河流自北向南流。根据现场踏勘、地质调绘及区域地质资料和钻探资料揭露等综合分析，区域内主要分布有：耕植土（Q4pd）、人工填土（Q4ml）、第四系冲洪积层（Q4al+pl）、第四系坡洪积层（Q4dl+pl）、第四系残积层（Qel），下伏侏罗系上统凝灰岩（J3）及侏罗系下统砂岩类（J1）。
项目区内地表水系较发育，地表水系主要为河流及池塘，主要河流为赤石河及其支流。赤石河其贯穿区域全境，流域全长36公里，集雨面积280平方公里。赤石河内水流由东北向的明热河和西北向大安河在海丰县赤石镇汇集，再朝南在沙浦港咀流入南海的红海湾。项目区内河流流速及流量与季节性降雨量密切相关，水位随季节性降雨而变化。各支流汇入河流，最终由河流汇入红海湾。除河道外，道路沿线零星分布池塘，大小不一分布不均，除周边的池塘为海水产品养殖池塘外其余区域为淡水池塘。
地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水。
本工程线路路基部分属低山丘陵、河流冲积平原地貌，雨季时可形成地表面流，会对地表产生较强的冲刷作用，故应做好对路基及边坡的防护；对地下水浅埋地段的地下水，避免因地下水位上升浸泡路基，对道路产生不利影响。
2.原高边坡设计情况分析
该边坡最大高度约56.35，边坡分级高度采用10m，挖方平台为2m，第1、2级边坡坡率采用1：0.5，第3级边坡坡率采用1：0.75，第4～6级边坡坡率采用1：1，边坡安全等级为一级。
根据地勘钻孔揭示，边坡顶坡积土层厚约2m，其下为9.5m～25m强风化砂岩（块状）（7-1-3），下伏中风化砂岩（）（7-1-4），节理较发育，岩芯呈碎块状，产状120°∠30°，为顺向坡。根据地勘资料显示：岩层产状为闭合结构面，胶结程度好，岩体不存在平面滑动的风险。
结构面为4组节理，J1：330°∠53°；J2：160°∠84°；J3：270°∠60°；J4：200°∠60°。对该边坡进行赤平投影法节理分析如下：
单结构面：J1、J3结构面倾向均与人工开挖面相反，J2、J4结构层虽然与人工开挖面相同，但倾角大于人工开挖面坡角，故边坡属稳定状态。
组合结构面：组合结构面中J1与J2、J1与J3、J2与J3组合交线均与人工开挖边坡大角度相交；J1、J4组合交线与人工边坡倾向相反；J2、J4组合交线倾向虽然与人工边坡倾向相同，但组合交线倾角大于人工边坡坡角，边坡处于稳定状态。
由此判断高边坡整体处于较稳定状态，但考虑到该段边坡较高且强风化岩体较为破碎，人工开挖后易发生局部滑塌。采用Bishop法对边坡进行稳定性验算，经计算，正常工况、非正常工况Ⅰ、非正常工况Ⅱ稳定安全系数分别为1.235、0.998、1.031，需加固。设计采用4束锚索框格梁+植生袋对第4、5级边坡进行加固，并在第二、三、六级边坡采用锚杆框架+植生袋，加固后，正常工况、非正常工况Ⅰ、非正常工况Ⅱ稳定安全系数分别为1.596、1.263、1.461，边坡安全系数满足规范要求。
3.现场开挖后地质核查
开挖后边坡已裸露，裂隙相对直观，原勘察资料第1～3级均处于中风化砂岩地层，根据现场地质调查，岩体裂隙极为发育且风化强烈，岩体被多组裂隙纵横切割后呈块状或碎块状，极少见1m3以上岩体，锤击即可剥离，原中风化地层为块状强风化夹中风化砂岩。设计对中风化砂岩采用块状强风化砂岩进行稳定性分析计算。
4.设计优化调整
边坡临近莲花山断裂带的次生断裂，根据现场边坡开挖揭露地层显示，砂岩节理裂隙极其发育，岩体被切割呈碎裂结构，且风化强烈，强度低，基本呈类土质边坡。原设计方案中所认为的上部边坡可能发生圆弧破坏，下部边坡可能发生楔形体破坏与地质复查结果不符。故结合地质复查结果，对整个边坡采用简化Bishop法进行边坡稳定分析。
经核算，由于地层变化，破坏机理发生变化，原设计方案稳定系数不满足规范要求。由于第5、6级边坡已完成开挖及支护，设计对边坡坡型不做改变，第5～6级边坡支护维持原方案不变，仅对第1、2、3、4及边坡支护进行调整。
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高边坡处理典型断面图
计算参数：强风化块状砂岩粘聚力40.0Kpa，重度22.0KN/m3，内摩擦角30度，饱和粘聚力32.0Kpa，饱和重度22.5KN/m3，饱和内摩擦角24度。
设计方案：将第一、二、三级防护方案进行调整，第一级由原10cm厚C20喷射混凝土调整为锚索+土钉墙支护，第二、三级由原锚杆框架梁+植生袋调整为锚索框架梁+植生袋，第四级将锚索长度增长至40m。调整后经稳定性分析，安全系数为：天然工况下边坡安全系数为1.448，暴雨工况边坡安全系数为1.111，满足规范要求。
由于第一级锚索处于临时边坡上（隧道施工完成后进行回填处理），该级锚索不做框架梁，仅沿锚索水平方向做一道腰梁以便锚索张拉，腰梁尺寸、配筋同框格梁横梁，为避免锚索施工期间边坡产生碎落或掉块，锚索施工前先对坡面采用土钉墙进行临时支护，土钉采用A28钢筋，间距采用1.5×1.5m，喷射混凝土采用C25砼，厚度15cm，并设置两层A8钢筋网片，钢筋网间距为20×20cm。
5、施工注意事项
1.边坡开挖前应先做好排水措施，截水沟、平台排水沟、坡底边沟及急流槽等应严格按设计尺寸施工，水沟长度及位置可根据实际地形合理调整。
2.仰斜排水孔按设计要求布设，在具体施工过程中，应根据施工揭示地层及含水状态等实际情况调整孔位、孔数和孔深，确保坡体排水效果。
3.锚杆框架施工前应将坡面修整平整，同一级边坡坡率变化处应设置10～20m的圆顺过渡段。坡面不平顺处应先清理，梁底凹处应采用同标号砼找平后，再绑扎钢筋。框架梁施工要保证框架顶面平顺、美观，钢筋间距满足设计要求，框架横梁、顶梁应按照设计要求设置伸缩 缝，缝宽2cm，缝内用沥青麻筋填塞。
4.上级锚索锁定后，方可开挖下级边坡。
5.加强边坡监测，地层变化或变形异常时应及时釆取措施处理并向各相关单位汇报。
参考文献：
[1]吕庆；边坡工程灾害防治技术研究[D]；浙江大学；2006年
[2]喻军华；岩质高边坡开挖与支护过程分析[D]；浙江大学；2003年
[3]毕晓红；试论公路施工中滑坡的防治措施[J]；民营科技；2011年04期